梯度线圈及其定位装置的制作方法

1.本实用新型涉及梯度线圈的安装定位技术领域，特别是涉及梯度线圈及其定位装置。


背景技术：

2.磁共振成像是利用磁共振现象进行成像的一种医学影像技术。其基本原理是当被测对象置于特殊的磁场中后，体内的氢原子可被极化，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量，在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接收器接收处理获得图像。
3.主磁体是磁共振成像设备的主要组成部分之一，用于产生一个均匀的磁场。梯度线圈是磁共振成像设备的另一重要部件，位于主磁体孔径当中，用于在一定空间上产生呈线性分布的梯度磁场。磁共振成像区域有一定的范围限制，这就要求：在梯度线圈制作完成后，在与磁体装配过程中，在轴向上，梯度线圈的电中心需要和磁体的电中心保持一致，在圆周方向上，梯度线圈上的90
°
(270
°
)、0
°
(180
°
)标识线需与磁体上的标识线对齐。
4.目前，当梯度线圈制作完成后，在与磁体的装配过程中，通常是采用角尺来确定梯度线圈的轴向位置，通过激光水平仪来辅助校准圆周方向的角度位置。但上述定位方式操作复杂。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对采用角尺和激光水平仪确定梯度线圈的轴向位置和角度位置的问题，提供一种梯度线圈及其定位装置。
6.一种梯度线圈的定位装置，所述梯度线圈的端面上设置有配合结构，所述梯度线圈的定位装置包括安装座、连接组件以及定位结构，所述安装座用于固定于主磁体的端面上，所述连接组件用于将所述安装座与所述定位结构连接，以使所述定位结构与所述配合结构配合。
7.在其中一个实施例中，所述连接组件包括第一杆件和第二杆件，所述第一杆件将所述第二杆件与所述安装座连接，所述第一杆件沿所述梯度线圈的径向延伸，所述第二杆件沿所述梯度线圈的轴向延伸，所述定位结构设置在所述第二杆件的端部，且与所述安装座位于所述第一杆件的同侧。
8.在其中一个实施例中，所述第二杆件与所述安装座沿所述梯度线圈的径向的距离通过所述第一杆件可调节，所述第一杆件与所述定位结构沿所述梯度线圈的轴向的距离通过所述第二杆件可调节。
9.在其中一个实施例中，所述第一杆件沿所述梯度线圈的径向滑动连接于所述安装座，所述第二杆件沿所述梯度线圈的轴向滑动连接于所述第一杆件；
10.所述定位装置还包括锁紧件，所述安装座与所述第一杆件的连接部位设置有所述锁紧件，和/或，所述第一杆件与所述第二杆件的连接部位设置有锁紧件。
11.在其中一个实施例中，所述安装座上设置有第一导向套，所述第一导向套套设在所述第一杆件外，所述第一杆件的端部设置有第二导向套，所述第二导向套套设在所述第二杆件外。
12.在其中一个实施例中，所述锁紧件为锁紧螺栓，所述第一导向套和所述第二导向套上分别设置有与所述锁紧螺栓配合的螺栓孔。
13.在其中一个实施例中，所述定位结构和所述配合结构中的一者为凸台，另一者为凹槽。
14.在其中一个实施例中，所述定位装置还包括垂直设置在所述第二杆件一端的定位板，所述定位结构位于所述定位板远离所述第二杆件的一侧。
15.在其中一个实施例中，所述定位结构为凸台，所述凸台上远离所述第二杆件的一端设置有倒角。
16.一种梯度线圈，所述梯度线圈的端面上设置有至少一个配合结构，所述配合结构用于与所述定位装置上的定位结构配合。
17.上述梯度线圈的定位装置，通过在梯度线圈的端面设置配合结构，当需要进行梯度线圈的安装时，首先将梯度线圈放置于主磁体的孔径中，然后可通过螺钉将定位装置的安装座固定在主磁体的端面上，然后通过调整梯度线圈，以使得定位结构与梯度线圈的配合结构配合，即可实现定位装置对梯度线圈轴向的电中心以及圆周方向上角度位置的同时固定，结构简单，操作方便。
附图说明
18.图1为一实施例中的定位装置与主磁体以及梯度线圈的连接结构示意图；
19.图2为图1中定位装置的爆炸图；
20.图3为第二杆件、定位结构以及定位板的连接结构示意图；
21.图4为主磁体和梯度线圈的端面的结构示意图。
22.附图标记：10-定位装置；20-主磁体；30-梯度线圈；31-配合结构；
23.100-安装座；110-第一导向套；
24.200-连接组件；210-第一杆件；211-第二导向套；220-第二杆件；230-锁紧螺栓；
25.300-定位结构；310-倒角；
26.400-定位板。
具体实施方式
27.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的
方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
30.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
32.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
33.参阅图1-图4，本实用新型一实施例提供了的梯度线圈30的定位装置10，梯度线圈30的端面上设置有配合结构31，梯度线圈30的定位装置10包括安装座100、连接组件200以及定位结构300，安装座100用于固定于主磁体20的端面上，连接组件用于将安装座100与定位结构300连接，以使定位结构300与配合结构31配合。
34.在实际装配时，由于在梯度线圈端面上沿圆周方向的90
°
位置上设置有电极柱，根据角度按顺时针编写原则，按照电极柱所在的方位为90
°
，即可以确定0
°
、180
°
以及270
°
角度方位。因此可以在梯度线圈30端面上沿圆周方向的0
°
、90
°
、180
°
或者270
°
中的任意一个或多个位置上设置配合结构31，在主磁体20的端面上的对应位置上分别设置固定螺栓。
35.安装梯度线圈30时，首先将定位装置10的安装座100通过固定螺栓固定在主磁体20端面沿圆周方向的0
°
、90
°
、180
°
或者270
°
的任意位置上，此处以将定位装置10分别固定在0
°
和180
°
位置上为例。然后调节梯度线圈30，以使得0
°
和180
°
位置上的定位结构300分别与梯度线圈30上的0
°
和180
°
位置处的配合结构31配合，即可保证梯度线圈30在圆周方向上角度位置的准确性。同时由于定位结构300与配合结构31配合沿轴向的相对位置也是确定的，即可同时保证梯度线圈30在轴向上电中心位置的准确性。
36.需要说明的是，还可以是在梯度线圈30端面上沿圆周方向其他角度设置配合结构31，例如在35
°
位置上设置配合结构31，同时在主磁体20的端面上的对应位置上分别设置固定螺栓。此处不做具体限制。
37.在本实施例中，通过在梯度线圈30的端面设置配合结构31，当需要进行梯度线圈30的安装时，首先将梯度线圈30放置于主磁体20的孔径中，然后可通过螺钉将定位装置10的安装座100固定在主磁体20的端面上，然后通过调整梯度线圈30，以使得定位结构300与配合结构31配合，即可实现定位装置10对梯度线圈30轴向的电中心以及圆周方向上角度位置的同时固定，结构简单，操作方便。
38.进一步的，结合图2，连接组件200包括第一杆件210和第二杆件220，第一杆件210将第二杆件220与安装座100连接，第一杆件210沿梯度线圈30的径向延伸，第二杆件220沿梯度线圈30的轴向延伸，定位结构300设置在第二杆件220的端部，且与安装座100位于第一杆件210的同侧。
39.在本实施例中，由于梯度线圈30安装在主磁体20的孔径内，其中安装座100用于安装至主磁体20的端面上，定位结构300用于与梯度线圈30端面上的配合结构31配合，即安装座100与定位结构300在梯度线圈30的径向具有一定的距离。因此，设置第一杆件210，第一杆件210沿梯度线圈30的径向延伸，即可使得定位结构300与配合结构31沿径向位置对齐。同时设置第二杆件220，第二杆件220沿梯度线圈30的轴向延伸，即第二杆件220可使得梯度线圈30沿轴向的电中心与主磁体20的电中心对齐。
40.在一些实施例中，第二杆件220与安装座100沿梯度线圈30的径向的距离通过第一杆件210可调节，第一杆件210与定位结构300沿梯度线圈30的轴向的距离通过第二杆件220可调节，即定位装置10可满足不同尺寸的梯度线圈30的安装定位。
41.在实际使用时，可首先根据主磁体20上的安装座100的安装位置以及梯度线圈30的配合结构31的位置计算第二杆件220与安装座100沿梯度线圈30的径向的距离和第一杆件210与定位结构300沿梯度线圈30的轴向的距离，然后再相应的调节第一杆件210和第二杆件220，设置并安装定位结构300后对应安装梯度线圈，即可通过定位装置10实现对梯度线圈30的定位。
42.在其中一个实施例中，第一杆件210沿梯度线圈30的径向滑动连接于安装座100，第二杆件220沿梯度线圈30的轴向滑动连接于第一杆件210。定位装置10还包括锁紧件，安装座100与第一杆件210的连接部位设置有锁紧件，和/或，第一杆件210与第二杆件220的连接部位设置有锁紧件。
43.即当需要调整第二杆件220与安装座100沿梯度线圈30的径向的距离时，仅需使得第一杆件210相对于安装座100滑动，当第一杆件210调整到位后，通过锁紧件将第一杆件210固定即可。当需要调整第一杆件210与定位结构300沿梯度线圈30的轴向的距离时，仅需使得第二杆件220相对于第一杆件210滑动，当第二杆件220调整到位后，通过锁紧件将第二杆件220固定即可。
44.进一步的，安装座100上设置有第一导向套110，第一导向套110套设在第一杆件210外，第一杆件210的端部设置有第二导向套211，第二导向套211套设在第二杆件220外。仅通过设置第一导向套110即可实现对第一杆件210的导向作用，设置第二导向套211即可实现对第二杆件22的导向作用，结构简单，操作方便。
45.具体的，锁紧件为锁紧螺栓230，第一导向套110和第二导向套211上分别设置有与锁紧螺栓230配合的螺栓孔。
46.当第一杆件210沿第一导向套110的长度方向滑动到位后，转动第一导向套110上
的锁紧螺栓230，即可实现第一杆件210的固定。当第二杆件220沿第二导向套211的长度方向滑动到位后，转动第二导向套211上的锁紧螺栓230，即可实现第二杆件220的固定。其中为了方便锁紧螺栓230的转动，锁紧螺栓230可设置为蝶形螺栓。通过锁紧螺栓230进行锁紧，结构简单，操作方便。
47.在另外一个实施例中，第一杆件和第二杆件的长度可调节，例如第一杆件和第二杆件分别为伸缩杆。其中安装座和第二杆件可分别位于第一杆件的两端，第一杆件和定位结构分别位于第二杆件的两端。即当调节第一杆件的长度时，即可调节第二杆件与安装座沿梯度线圈的径向的距离，当调节第二杆件的长度时，即可调节第一杆件与定位结构沿梯度线圈的轴向的距离。
48.在一些实施例中，定位结构300和配合结构31中的一者为凸台，另一者为凹槽。
49.在其中一个实施例中，定位结构300为凸台，配合结构31为凹槽。
50.在本实施例中，可以在梯度线圈30的绕制模具上增加定位凸起，当梯度线圈30灌胶出模时，即可在梯度线圈30的对应的位置形成凹槽，利用梯度线圈30上的凹槽作为配合结构31。其中，为了方便凸台与凹槽的快速配合，凹槽沿径向的长度可以大于凸台沿径向的长度，例如可以在梯度线圈30上开设有沿径向贯通的通槽。
51.具体的，结合图3，凸台上远离第二杆件220的一端设置有倒角310，通过倒角310的导向作用，便于凸台与凹槽相互配合。
52.在另外一个实施例中，还可以是，定位结构为凹槽，配合结构为凸台。即需要在梯度线圈的绕制模具上增加定位凹槽，当梯度线圈灌胶出模时，即可在梯度线圈的对应位置形成凸台。
53.在一些实施例中，结合图3，定位结构300还包括垂直设置在第二杆件220一端的定位板400，定位板400用于与梯度线圈30的端面配合，定位结构300位于定位板400远离第二杆件220的一侧。
54.在本实施例中，设置定位板400，定位板400用于增加定位装置10与梯度线圈30的配合面积，从而增加梯度线圈30在轴向上电中心定位的准确性。在实际使用时，当第一杆件210和第二杆件220调节完成之后，在装配梯度线圈30的过程中，当梯度线圈30的端面与定位板400重合，且梯度线圈30的配合结构31与定位结构300配合，则梯度线圈30在轴向上电中心与主磁体20电中心相重合，在圆周方向上角度也相互重合，从而保证了梯度线圈30与磁体装配的准确度。
55.本实用新型一实施例还提供了一种梯度线圈30，梯度线圈30的端面上设置有至少一个配合结构31，配合结构31用于与定位装置10上的定位结构300配合。
56.在其中一个实施例中，结合图1和图4，可以在梯度线圈30的端面上沿圆周方向的0
°
、90
°
、180
°
以及270
°
的位置上分别设置配合结构31。在梯度线圈30的定位过程中，可以仅在主磁体20端面上的0
°
位置上设置定位装置10，通过定位装置10使得主磁体20的0
°
位置与梯度线圈30的0
°
位置对齐，同时使得定位装置10上的定位板400与梯度线圈30的端面贴合，即可实现对梯度线圈30的准确定位。
57.在另外一个实施例中，由于凹槽沿径向的长度大于凸起沿径向的长度，为了防止梯度线圈30的轴线与主磁体20的轴线在水平方向ox或者竖直方向oy存在偏差，可以分别在主磁体20端面上的0
°
和90
°
的位置上设置定位装置10，以用于对梯度线圈30的准确定位。
58.需要说明的是，上述定位装置10的数量以及位置还可以是其他形式，例如，为了增加对梯度线圈30定位的准确性，分别在主磁体20端面上的0
°
、90
°
、180
°
以及270
°
的位置上设置定位装置10，此处不做具体限制。
59.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
60.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。